多电平变换器以其谐波含量低及开关应力小等优势,在新能源发电和列车牵引系统等领域具有重要应用。相较于钳位型变换器,级联型多电平变换器在大功率场合应用广泛。为了解决传统三相级联型多电平变换器中性点问题,本文研究了一种三相混合级联型多电平变换器拓扑,该结构有效减小了变流器的体积,且易于实现系统的模块化运行。本文首先详细介绍了三相混合级联型整流器的拓扑结构及工作原理,并建立了开关数学模型,采用载波相移调制策略对该电路进行了开环仿真验证。然后,对三相混合级联型多电平整流器直流侧电压的均衡控制展开了研究,分析了直流侧电压不平衡的原因。针对级联模块增多时,采用传统集中式控制方案会使控制器和主电路之间互联线增多,线路加长,造成系统稳定裕度降低的问题,本文提出了一种准分布式电压均衡控制方案,在传统双闭环的基础上加入电压均衡控制模块,主控制器只需向外发出电网的相位信息,其余控制在各模块的子处理器中完成,可实现控制方案的模块化,减少了模块间的互连线,有利于系统向大功率方向发展。针对系统三相间的不平衡问题,将零序电压注入法与准分布式电压均衡控制方案相结合,采用三层控制结构,实现了整流器的相间以及相内均衡控制,并通过仿真验证了控制方案的可行性。在理论研究的基础上,搭建了三相混合级联型多电平整流器的实验平台,在准分布式电压均衡控制方案和基于零序电压注入的三层控制方案下进行了实验验证,结果表明控制方案可实现直流侧电压的均衡以及三相交流侧电流的平衡,证明了理论分析的正确性。